Afrika Savanlarında Daha Çok Yağış Daha Az Ağaca Neden Oluyor

2011 yılında, Afrika savanlarının uydu fotoğrafları bir sırrı ortaya çıkardı. Savanların kuraklık dönemi ve şiddetli yağış ile birlikte, uzmanların beklediğinden daha az ağaca ev sahipliği yaptığı ortaya çıktı. Bilim adamları ekosistemin yıllık yağış miktarının yüksek olmasından dolayı, savanlarda daha çok ağaç yetişeceğini varsaymıştı. Fakat 2011 yılında yapılan bir çalışma savanların ne kadar şiddetli yağış alırlarsa, savanlarda o kadar az ağaç yetişeceğini ortaya koydu.

Bu ekolojik bilmece için Princeton Üniversitesi araştırmacıları bir çözüm getirmiş olabilirler. Proceeding of the National Academy of Scienses (PNAS) adlı bilim dergisinde yayınlanan bir araştırmada bu tuhaf olayı açıklamaya yetecek şekilde, ağaçlar ve çayırlar arasında fizyolojik açıdan farklılıklar olduğunu gösteren matematiksel hesaplamalar kullanılmıştır.

Araştırmacılar, nemli koşullarda çayırların daha çok avantajı olduğunu saptadı. Çünkü çayırlar suyu daya kolay emebilmekle birlikte daha kolay fotosentez yapabilmekte ve güneş ışığını enerjiye daha kolay çevirmektedirler. Ağaçlar ise daha sert yapraklara ve köklere sahiptir bu yüzden su stresine daha kolay dayanarak, kuraklık dönemiyle daha iyi başa çıkmaktadırlar. Fakat yoğun yağış dönemlerinde, bu durum ağaçlar için dezavantaja dönüşmektedir çünkü fazla suyu kullanma konusunda çayırlara nispeten daha az etkindirler.

Princeton Üniversitesi jeoloji bölümü öğretim üyesi David Medvigy’nin laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi olan Xiangtao Xu, bu konuyu incelemenin en kolay yolunun, yağış miktarını yıllık gelir miktarı olarak düşünerek, ağaç ve çayırların savanların yıllık geliri konusunda rekabet halinde olduklarını ve sermayelerini nasıl kullandıklarının asıl mesele olduğunu ifade etti.

Xu “bankanın” yağışla dolu olması durumunda daha ucuz yapılar inşa eden çayırların serpildiğini açıkladı. Yağış açığı olduğunda ise ağaçların çayırlara göre daha az zorlandığını dolayısıyla sonunda ağaçların galip geldiğini belirtti.

Xu,  geçtiğimiz son 10 yıl için çeşitli popüler makalelerde, yoğun yağış döneminin dünya çapında, özellikle tropikal bölgelerde daha sık görüleceği tahmin edilmişti diye açıkladı. Princeton Üniversitesi araştırması bu küresel iklim değişikliklerinin savanlarda bulunan ağaç miktarında zamanla azalmaya neden olacağını öngörmektedir.

Xu, savanların bir çok vahşi hayvana ve çiftlik hayvanına ev sahipliği yapan geniş alanlar olduğunu, bu durumun bu bölgelerde yaşayan bir çok insanı etkileyeceğini ve canlı topluluğunun küresel iklim değişikliği altında nasıl değişeceğini anlamanın önemli olduğunu belirtti.

Çalışmanın, sadece çoğu araştırmanın odaklandığı, yağış miktarından ziyade, yağış şekli ve yağış şiddetinin üzerinde durduğu Xu tarafından belirtildi. Son 50 yılda, bir bölge devamlı olarak aynı yağış miktarına sahip olabilir. Fakat yağış şiddeti değişirse, bu değişim çayır ve ağaç yoğunluğunu etkiler. Aynı şekilde onlardan beslenen canlı topluluğundaki otçul hayvanlar ve aslında tüm ekosistem bu değişiklikten etkilenir.

Xu, Medvigy, yardımcı yazar Ignacio Rodriguez- Iturbe ve Princeton Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Ordinaryüs Profesörü S.Mcdonell ağaçların ve çayırların ana mekaniksel bir taklidini üretti. Her iki bitki için de fotosentez, su emilimi hatta birbirlerinden su alımı gibi konularda denklemler oluşturdular.  Bu hesaplamalar, rastlantısal yağış üreticisi ile savanlar boyunca yapılmış olan gözlemlerden çıkarılan yağış parametrelerine dayandırılarak ilişkilendirildi.

Bu düzenek sayesinde, takım bitkilerin farklı hava koşullarına nasıl tepki verdiğini gözlemleme şansı yakaladı. Xu, savanlar üzerine yapılan önceki incelemelerde, sadece aylık ya da yıllık yağış miktarının göz önünde bulundurulduğu fakat aslında günlük ölçümlerde yağışın farklı bölgelere dağılımının daha önemli olduğu gerçeğinin altını çizdi. Günlük yağış yoğunluğu, ağaçlar ve çayırlar arasında sınırlı su kaynağı için oluşan rekabette hangi tarafın kazanacağını belirliyor.

Xu, Modele gerçekçi yağış tabloları yerleştirdiklerini ve sonra uyumlu ağaç ve çayır ürettiklerini sonrasında da gerçekte olan gözlemler ile elde ettikleri sonuçları karşılaştırdıklarını ifade etti.

Araştırmacılar daha sonra Güney Afrika’da Nylsvley’in savanlarında ve hava ve iklim şartları açısından bir nevi sınır olan Kalahari boyunca 9 farklı bölgede alan araştırmalarda kullanarak bu modeli test ettiler. Ayrıca araştırmacılar tüm  ada boyunca uzaktan algılama sistemi kullandılar. Bu model, her bölge için ağaç yoğunluğunu doğru şekilde tahmin etti.

Duke Üniversitesi hidroloji ve mikrometeoroloji profesörü Gaby Katul, Princeton Üniversitesi araştırmasının bitki egemenliği ve ekosistem yapısında yağış faklılığının yerel etkisini görünür kıldığını belirtti.

Araştırmaya dahil olmayan Katul, bu çalışma yağış farklılıkları yüksek olduğu için yağışların, ağaç ve çalıların arasında etkileşimi nasıl etkilediğine dair bir kanıt sunar diye belirtti. Bu yaklaşım şuan yağış biçimlerinin farklılıklarının egemen olduğu durumu tanımlamak için kullanılabilirken, gelecekte olabilecekler için de öngörü oluşturur diyerek sözlerine devam etti.

Araştırmacıların yoğun yağış dönemlerinde çayırların kazandığına dair bulguları, kök farklılığı teorisini reddeder. Şöyle ki, ağaçların köklerinin toprağın derinlerine uzanmasından dolayı, toprak yoğun yağmurla doymuş hale geldiğinde ağaçlar çayırların üzerinde üstünlük sağlayabilir.

Xu, bu hipotezin çayırların ağaçların suyu emme ve işleme açısından farklı yetkinliklere sahip olduğunu göz ardı ettiğini belirtti. Ayrıca, çayırların suyu emme konusunda daha etkin olduğunu bu yüzden yoğun yağışta çayırların kazanacağını ifade etti.

Xu, çayır ve ağaç dağılımının, savan üzerinde pozitif mi yoksa negatif mi bir sonuç doğuracağını tahmin etmenin zor olduğunu fakat daha çok çayırın, inekler, atlar ve diğer otçullar için daha fazla kaynak anlamına geldiğini belirtti. Öte yandan, daha az ağaç, atmosferde daha fazla karbondioksit gazı bulunması ve kuşların ile ağaçlara bağlı diğer hayvanların habitatının yok olması anlamına geliyor.

Model gelecekteki değişikliklere uyum sağlamaya yardımcı olma açısından daha iyi kararlar alma ve izlenecek politikalar için iyi bir başlangıç noktası. Xu, tıpkı hava gibi, eğer hava durumunu takip etmezseniz, doğanın size getirdiğini kabul etmek zorundasınız fakat yarın yağmur yağacağını bilirseniz şemsiyenizi yanınıza alabilirsiniz şeklinde sözlerini tamamladı.

 

Haber Düzenleme: Sena Erkan

Kaynak: Princeton University